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INTRODUCTION Après l’invention de l’ordinateur, il était clair que ses applicat

INTRODUCTION Après l’invention de l’ordinateur, il était clair que ses applications n’allaient pas simplement se limiter aux domaines militaires et scientifiques, mais bien au-delà. D’autres applications comme la gestion, la bureautique, la robotique allaient rapidement voir le jour. L’ordinateur entre de plein pied dans le troisième millénaire. Pendant ses cinquante ans d’existence, il a complètement bouleversé nos habitudes. Il a été peut-être l’un des rares facteurs à avoir affecté aussi radicalement le monde depuis l’imprimerie. Il a soulagé beaucoup de personnes, tout en laissant planer des craintes pour d’autres. Son influence dans notre vie quotidienne est toujours un mystère. Il a ouvert beaucoup d’opportunités, mais a aussi menacé beaucoup d’emplois. Il a permis des réalisations telle qu'amener l’homme sur la lune, mais a aussi menacé notre liberté et même certaines de nos valeurs. Si sa technologie de base est en train d’être comprise, son impact dans le monde de demain est difficilement prévisible. Jusqu'en 1945, date de la création du premier ordinateur, la vitesse de calcul de l’homme est restée constante pendant plusieurs millénaires. De 1945 à maintenant, grâce à ces machines, la vitesse a été multipliée plusieurs milliards de fois. La vitesse des ordinateurs actuels se mesure en nano seconde. Cette rapidité peut être mieux perçue si on considère que la nano seconde est à la seconde, ce que la seconde est à trente ans. Malgré cette rapidité qui traduit la puissance de calcul, certaines applications très complexes tournent toujours lentement dans ces machines. Pour certains problèmes dont les approches analytiques sont maîtrisées, leur traitement par ordinateur pose toujours d'énormes difficultés. La maîtrise de l’information est un phénomène important dans notre société. Elle peut actuellement être considérée comme un besoin vital au même titre que l’eau et essentiel comme l’électricité. Les hommes d’affaire et les personnes morales ont déjà accepté le phénomène informatique, même si certains d’entre eux continuent toujours à hésiter. Quant à l’homme de la rue, l’ordinateur reste une entité invisible et mystérieuse. module « Microprocesseurs et Microcontrôleurs » s’intéresse aux systèmes microprogrammes à base de microprocesseurs et/ou de microcontrôleurs. Les sujets choisis, le niveau auquel ils sont abordés, ont été sélectionnés de manière à coïncider avec les cours enseignés au niveau de certaines filières d'ingénieurs (Génie Électrique, Télécommunication, Informatique et certaines maîtrises technique). Concevoir une interface matérielle, pour un microprocesseur ou une application spécialisée, et arriver à un résultat raisonnablement optimisé, nécessite des connaissances assez vastes, et il faut sans cesse les compléter. La maîtrise des méthodes traditionnelles des systèmes logiques est insuffisante pour la conception d'un système à base de microprocesseur ou microcontrôleur. La pratique de plusieurs réalisations est nécessaire pour acquérir une connaissance réelle. Toutefois ce cours a pour ambition de montrer à de jeunes étudiants et à des ingénieurs désireux de se mettre à jour et recycler leurs connaissances sur un sujet en perpétuelle évolution les facettes principales de la conception de systèmes à microprocesseur. Les sujets abordés ici sont similaires à ceux qui sont le plus fréquemment traités dans certains ouvrages de références et certains sites Internet. Nous avons volontairement découpé ce cours en cinq parties indépendantes mais complémentaires. L'étudiant ou l'étudiante devrait avoir une connaissance de base en systèmes logiques et informatique. Toutefois Dans la première partie nous avons fait un rappel sur les systèmes numériques. C'est un pré requis nécessaire pour le reste du cours Ce « Guide d'étude » a pour objectif de vous préparer à suivre le cours. Il définit en quelque sorte un mode d'emploi, non seulement pour le matériel didactique du cours, mais aussi pour le cheminement que vous devez adopter et les différentes exigences auxquelles vous devez répondre. Le but de ce module est de se familiariser avec les principes de base des circuits numériques. Plus spécifiquement ce cours a pour ambition de montrer, à de jeunes étudiants et à des ingénieurs désireux de se mettre à jour et recycler leurs connaissances sur un sujet en perpétuelle évolution, les facettes principales des systèmes microprogrammes. Au terme de ce cours les étudiants seront en mesure : d’expliquer les différente représentations des données numérique et alphanumériques. d’analyser et pourquoi pas de concevoir des systèmes minimales a base de microprocesseurs; quoique la pratique de plusieurs réalisations est nécessaire pour acquérir une connaissance réelle de conception de systèmes à base de microprocesseurs. de proposer certaines solutions relatives à des applications simples de commande et de contrôle impliquant un microprocesseur ou un microcontrôleur. de donner un avis professionnel sur les différentes familles de microcontrôleurs et leurs champ d’application. de définir des critères de choix d’un microcontrôleur pour une application donnée. En effet il existe plusieurs famille de microcontrôleurs dont les plus connues sont : Atmel AT91 , Atmel AVR , le C167 de Siemens/Infineon , Hitachi H8 , Intel 8051 ,Motorola 68HC11 , PIC de Microchip , ST6 de STMicroelectronics , ADuC og Devices , PICBASIC de Comfile Technology d' Anal . Il est bien évident que, dans le cadre de ce cours dont le nombre de pages doit forcément rester limité, il ne va pas être possible de donner toutes les informations, matérielles et logicielles, relatives à tous ces microcontrôleurs. Le manuel technique de chacun d'entre eux comporte en effet plusieurs dizaines de pages, voir parfois une centaine. Nous allons nous intéresser dans le cadre de ce cours à la famille Intel C51. Après une brève présentation de cette famille nous avons orienté notre étude vers le microcontrôleur 80C51. C’est un microcontrôleur 8 bits avec un jeu d'instructions réduit (101 instructions). Ses instructions sont organisées autour d'un accumulateur et de registres (quatre banques de huit registres). L'unité centrale du 80C51 incorpore un processeur booléen qui accroît considérablement la vitesse de traitement des in Vers la fin des années 30, Claude Shannon démontra qu'à l'aide de "contacteurs" (interrupteurs) fermés pour "vrai" et ouverts pour "faux" il était possible d'effectuer des opérations logiques en associant le nombre " 1 " pour "vrai" et "0" pour "faux". Ce codage de l'information est nommé base binaire. C’est avec ce codage que fonctionnent les ordinateurs. Il consiste à utiliser deux états (représentés par les chiffres 0 et 1) pour coder les informations. L'homme travaille quant à lui avec 10 chiffres (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9), on parle alors de base décimale. I.1 Le bit. Bit signifie "binary digit", c'est-à-dire 0 ou 1 en numérotation binaire. C'est la plus petite unité d'information manipulable par une machine numérique. Il est possible de représenter physiquement cette information binaire : - par un signal électrique ou magnétique, qui, lorsqu'elle atteint une certaine valeur, correspond à la valeur 1. - grâce à des bistables, c'est-à-dire des composants électroniques qui ont deux états d'équilibre (un correspond à l'état 1, l'autre à 0) Avec un bit il est ainsi possible d'obtenir deux états: soit 1, soit 0. 2 bits rendent possible l'obtention de quatre états différents (2*2): 2 bits 0 0 0 1 1 0 1 1 Avec 3 bits il est possible d'obtenir huit états différents (2*2*2): 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 Pour un groupe de n bits, il est possible de représenter 2n valeurs. structions de manipulation de bits. II. Description et structure interne d’un microcontrôleur. Un microcontrôleur est un composant réunissant sur un seul et même silicium un micro-processeur, divers dispositifs d'entrées/sorties et de contrôle d'interruptions ainsi que de la mémoire, notamment pour stocker le programme d’application. Dédié au contrôle, il embarque également un certain nombre de périphériques spécifiques uploads/Management/ micro.pdf